Nghiên cứu đã tiến hành tìm hiểu về thực trạng sử dụng eLearning trên thế giới cũng như một số cơ sở đào tạo tại Việt Nam, tìm hiểu kiến trúc của một hệ thống eLearning cũng như các phần
Trang 1THIÕT KÕ HÖ THèNG §µO T¹O Tõ XA PHôC Vô CHO
HO¹T §éNG D¹Y Vµ HäC NGµNH TIN HäC
Research on Designing an eLearning System for Teaching and Learning Informatics Ngô Tuấn Anh, Trần Vũ Hà
Khoa Công nghệ thông tin, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội
TÓM TẮT Bài báo này trình bày các kết quả đạt được trong việc phân tích, thiết kế, cài đặt và thử nghiệm
hệ thống eLearning phục vụ cho việc dạy và học ngành tin học Nghiên cứu đã tiến hành tìm hiểu về thực trạng sử dụng eLearning trên thế giới cũng như một số cơ sở đào tạo tại Việt Nam, tìm hiểu kiến trúc của một hệ thống eLearning cũng như các phần mềm về hệ thống eLearning đang được sử dụng phổ biến hiện nay Nghiên cứu đã tiến hành phân tích thiết kế hệ thống dựa trên các yêu cầu
cụ thể từ đó lựa chọn cài đặt phần mềm mã nguồn mở quản lý quá trình học tập Moodle Quá trình thử nghiệm hệ thống được tiến hành thông qua việc giảng dạy một số môn học của ngành Tin học cho thấy hệ thống hoạt động tốt và ổn định góp phần nâng cao hiệu quả hoạt động dạy và học
Từ khoá: Hệ thống eLearning, phần mềm Moodle, tin học.
SUMMARY The article aims to indicate the result in analyzing, designing, setting up and testing the eLearning system for purpose in teaching and learning of Informatics The actual situation of using eLearning system in the world and in some training centers of Vietnam has been reviewed Also, the architecture of the eLearning system and some popular software of the eLearning system have been explored Moreover, analyzing the design of the system was based on the specific needs so that setting up the software of open source code for managing the learning process Moodle can be chosen The process of testing the system through teaching some subjects of Informatics has
Trang 2nghĩa một cách ngắn gọn "eLearning
là sử dụng các công cụ Web và
Internet trong học tập" Trên thế
giới, các hệ thống eLearning đã và
đang được áp dụng một cách phổ
biến tại các nước có hệ thống hạ
tầng công nghệ thông tin phát
triển như Mỹ, Nhật Bản, Canada,
Anh, Pháp… đi kèm theo đó là sự ra
đời của các học liệu mở OCW (Open
Course Ware) - một kho tàng các
tài liệu giảng dạy dưới dạng các
khoá học chất lượng cao được chia
sẻ miễn phí Tiêu biểu là học liệu
mở của Học viện công nghệ
Massachusetts 1800 khoá học thuộc
nhiều lĩnh vực khác nhau (MIT
OpenCourseWare, 2008)
Tại Việt Nam, trong những năm
gần đây ngày càng có nhiều các tổ
chức giáo dục đào tạo, đặc biệt là
các trường đại học, cao đẳng và
các viện nghiên cứu quan tâm và
tiến hành triển khai hệ thống
eLearning Theo đánh giá của các
chuyên gia giáo dục thì eLearning
đem lại nhiều lợi ích như: chương
trình giúp người học được tiếp cận
với các bài giảng có chất lượng
cao từ các nguồn học liệu mở miễn
phí và làm biến đổi cách học cũng
như vai trò của học viên, người
học đóng vai trò trung tâm và chủ
động trong quá trình đào tạo, có
thể học mọi lúc, mọi nơi miễn sao
có các phương tiện hỗ trợ học trực
tuyến
Chương trình eLearning cho phép
giải quyết một vấn đề nan giải đó
là tỷ lệ sinh viên/giáo viên tăng
quá cao vượt quá khả năng của các
cơ sở đào tạo và rèn luyện cho
sinh viên một phong cách học tập
tự giác, làm chủ hoàn toàn quá
trình học tập của bản thân, từ
thời gian, lượng kiến thức, tra
cứu trực tuyến những kiến thức
liên quan đến bài học một cách tức
thời Giúp cho sinh viên dễ dàng trao đổi với những người cùng học cũng như giáo viên trong quá trình học thông qua forum, email…
Tuy nhiên, eLearning không thể thay thế hoàn toàn phương thức đào tạo truyền thống, phương thức đào tạo truyền thống vẫn là phương thức chủ đạo Vì vậy, giải pháp tối ưu là kết hợp ưu điểm của cả phương pháp dạy học truyền thống
và dạy học bằng eLearning để đạt
được hiệu quả đào tạo tốt nhất Mục đích chính của nghiên cứu này nhằm xây dựng một hệ thống eLearning phục vụ cho việc dạy và học chuyên ngành tin học Tuỳ thuộc vào đối tượng sử dụng, hệ thống có thể đáp ứng được các yêu cầu như: hỗ trợ người quản trị hệ thống tạo lập các khoá học, cấp quyền sử dụng cho giáo viên và học viên; hỗ trợ giảng viên dễ dàng tạo lập site bài giảng cho môn học
và upload bài giảng cũng như các tài nguyên khác của mình lên hệ thống; hỗ trợ sinh viên đăng ký vào các khoá học, download các tài nguyên của khoá học
2 PHƯƠNG PHáP NGHIÊN CứU Phương pháp chuyên khảo nhằm tìm hiểu về kiến trúc của một hệ thống eLearning, tình hình ứng dụng eLearning trên thế giới và một số cơ sở đào tạo tại Việt Nam, các hệ thống phần mềm eLearning hiện đang được sử dụng rộng rãi hiện nay
Phương pháp phân tích thiết kế các chức năng của một hệ thống eLearning
Phương pháp thử nghiệm đánh giá hoạt động của hệ thống eLearning
Trang 3thông qua hoạt động giảng dạy một
số môn học thuộc ngành Tin học
3 PHÂN TíCH THIếT Kế CáC CHứC
NĂNG CủA Hệ THốNG
3.1 Kiến trúc của một hệ thống eLearning
Kiến trúc của một hệ thống eLearning được mô tả như ở hình 1 (Cổng eLearning của Bộ Giáo dục và
Đào tạo, 2008)
Hình 1 Kiến trúc của một hệ thống eLearning
Trang 4Hình 2 Mô hình phân cấp một số chức năng chính của hệ thống
Nhìn vào kiến trúc của một hệ
thống eLearning chúng ta nhận thấy
quá trình dạy và học thông qua môi
trường Internet và dịch vụ Web
Một hệ thống eLearning bao gồm các
thành phần chính sau:
- Learning Management System
(LMS): Hệ thống quản lý học tập,
đây là thành phần quan trọng nhất
của một hệ thống eLearning LMS là
một phần mềm quản lý, theo dõi và
tạo các báo cáo dựa trên sự tương
tác giữa học viên và nội dung học
tập, giữa học viên và giảng viên
- Modular Toolkit: Các môđun
công cụ của một hệ thống LMS bao
gồm diễn đàn trao đổi (forum),
khảo sát lấy ý kiến (survey), kiểm
tra đánh giá (quiz), trao đổi trực
tuyến (chat), phát hình ảnh và âm
thanh trực tuyến (video and
audio)
- e-Enrolment: Người sử dụng
đăng ký tham gia vào hệ thống trực tuyến
- Portal: Cổng thông tin điện
tử một đơn vị có tích hợp hệ thống eLearning
- e-Learning Platform: Nền tảng công nghệ của hệ thống học trực tuyến
- Learning Object Repositories: Kho chứa các đối tượng học tập
được hiểu chính là cơ sở dữ liệu lưu trữ các tài nguyên học tập
- e-Learning Editor/Authoring: Các công cụ hỗ trợ soạn thảo bài giảng theo chuẩn eLearning
- Các chuẩn (standard)/ đặc tả (specification) nhằm kết nối các thành phần của một hệ thống eLearning cũng như khả năng trao
đổi và tái sử dụng nội dung của các hệ thống eLearning khác nhau
Trang 53.2 Quyền hạn và trách nhiệm của
các
thành viên trong hoạt động
hệ thống eLearning
3.2.1 Người quản trị hệ thống
Người quản trị hệ thống là
người có quyền cao nhất cho phép
điều hành toàn bộ hệ thống (Hình
2) Người quản trị hệ thống có các
quyền sau:
- Quản lý người dùng: xác định
quyền cho các nhóm người dùng,
quản lý danh sách người dùng
(thêm, xóa, sửa thông tin, …), gán
cho người dùng các nhóm quyền, xác
định cách thức đăng kí…
- Cung cấp và quản lý các khóa
học: thêm khóa học mới, chỉnh sửa
các thông số khóa học, xây dựng
danh mục các khóa học…
- Đưa ra các báo cáo, các thống
kê
- Có chức năng sao lưu và phục
hồi thông tin về người dùng cũng
như nội dung các khóa học
3.2.2 Giảng viên
Giảng viên có các quyền sau:
- Giảng viên được quy định cách
thức học viên đăng kí vào khóa học
(quy định học viên không cần khóa hoặc phải có khóa do giáo viên đưa
ra mới được tham gia);
- Có thể đưa thêm các tài nguyên vào khóa học (các tài nguyên bao gồm bài giảng, hình
ảnh, các tệp dữ liệu khác);
- Có thể thêm hay chỉnh sửa các hoạt động của khóa học như thêm một chủ đề mới trong diễn đàn, tổ chức bình bầu, khảo sát, ra đề thi, yêu cầu học sinh làm bài tập lớn hay bài tập nhóm …
3.2.3 Sinh viên
Sinh viên có các quyền sau:
- Tham gia các hoạt động của khóa học mà sinh viên đã đăng kí;
- Sử dụng, tải các tài nguyên của khóa học (xem, tải các bài giảng và các tài nguyên khác);
- Tham gia diễn đàn của khóa học (xem và gửi bài trong diễn
đàn)
3.2.4 Khách
Khách là người dùng không đăng
kí đăng nhập hệ thống Khách là
đối tượng có ít quyền với hệ thống nhất và thường chỉ được xem các khóa học, các hoạt động và diễn
đàn
3.3 Một số biểu đồ luồng dữ liệu
Trang 6Tỏc nhõn ngoài (một thực thể ngoài hệ thống cú trao đổi thụng tin với hệ thống)
Tỏc nhõn trong (một chức năng hoặc một hệ con của hệ thống)
Chức năng (một quỏ trỡnh biến đổi dữ liệu)
Luồng dữ liệu (một tuyến truyền dẫn thụng tin vào hay ra của một chức năng)
Kho dữ liệu (một dữ liệu đơn hay cú cấu trỳc được lưu lại và cú thể được truy nhập nhiều lần)
Hình 3 Biểu đồ luồng dữ liệu mức ngữ cảnh
Trang 7Hình 4 Biểu đồ luồng dữ liệu mức đỉnh
Trang 8Hình 5 Biểu đồ luồng dữ liệu chức năng quản lý người dựng
Hình 6 Biểu đồ luồng dữ liệu chức năng quản lý học liệu
Trang 9Hình 7 Biểu đồ luồng dữ liệu chức năng quản lý điểm
Trang 104 GIảI PHáP CÔNG NGHệ
Như đã đề cập ở trên, thành
phần quan trọng nhất của một hệ
thống eLearning chính là Hệ thống
quản lý học tập LMS (Learning
Management System) Trên thế giới
hiện nay có rất nhiều sản phẩm LMS
khác nhau được chia làm hai nhóm
chính là LMS mã nguồn mở (như
Moodle, Atutor, ILIAS, DotLRN…) và
LMS thương mại (như BlackBoard,
WebCT, eCollege, IBM Learning
Space…) Điểm khác biệt giữa các
phần mềm LMS được căn cứ vào: khả
năng mở rộng, tính tuân theo các
chuẩn, hệ thống đóng hay mở, tính
thân thiện người dùng, sự hỗ trợ
các ngôn ngữ khác nhau, khả năng
cung cấp các mô hình học tập khác
nhau và đặc biệt là giá cả (Cổng
eLearning của Bộ Giáo dục và Đào
tạo, 2008)
Phần lớn các LMS thương mại đều
rất đắt tiền, do đó việc lựa chọn
các phần mềm LMS mã nguồn mở là
một lựa chọn tốt cho các cơ sở đào
tạo muốn triển khai một hệ thống
eLearning trong điều kiện kinh phí
hạn hẹp Tuy nhiên LMS mã nguồn mở
thường gây khó khăn cho người quản
trị hệ thống cũng như những người
sử dụng khác vì tính phức tạp của
hệ thống
Với điều kiện kinh phí và thời
gian hạn chế của Khoa Công nghệ
thông tin - Trường Đại học Nông
nghiệp Hà Nội, việc triển khai
viết một phần mềm mới với đầy đủ
chức năng đã đề ra là một công
việc bất khả thi Dựa trên tình
hình thực tiễn triển khai hệ thống
eLearning của một số cơ sở đào tạo
trong nước, chúng tôi đã quyết
định sử dụng phần mềm mã nguồn mở Moodle
Moodle là một phần mềm quản lý học tập mã nguồn mở miễn phí, cho phép người sử dụng được chỉnh sửa mã nguồn Moodle ra đời năm 1999 bởi dự án do Martin Dougiamas đề xuất và trực tiếp điều hành với mục tiêu xây dựng một phần mềm LMS hướng tới giáo dục và người sử dụng (Cổng eLearning của Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2008)
Đến nay, Moodle đã có sự phát triển vượt bậc và thu hút được sự chú ý của hầu hết các quốc gia trên thế giới Trên thế giới hiện nay có trên 10.000 site tại 160 quốc gia và được dịch ra trên 70 ngôn ngữ khác nhau (Moodle community, 2008) Tại Việt Nam, hiện nay có khoảng trên 40 đơn vị
đào tạo sử dụng Moodle cho hệ thống eLearning của mình (Cộng
đồng Moodle Việt Nam, 2008)
Để có sự thành công của Moodle như ngày hôm nay, có thể kể đến các lý do chính sau:
1 Moodle là một phần mềm mã nguồn mở và hoàn toàn miễn phí với người sử dụng
2 Phần mềm dễ sử dụng với giao diện trực quan, giáo viên và các học viên có thể tiếp cận sử dụng nhanh chóng và dễ dàng
3 Moodle có thể tuỳ biến và thay đổi không mấy khó khăn tuỳ theo mục đích sử dụng
4 Phần mềm có một kho tàng tài liệu hỗ trợ đồ sộ khác hẳn với các phần mềm mã nguồn mở khác
5 Trên thế giới đã có một cộng
đồng sử dụng Moodle trên 100 nghìn người đăng ký cùng chia sẻ và giúp
đỡ lẫn nhau Cộng đồng Moodle Việt Nam cũng đã được thành lập từ
Trang 11tháng 3/2005 và đang hoạt động rất
hiệu quả đặc biệt trong lĩnh vực
việt hoá Moodle và xây dựng thêm
các module mới
6 Về chất lượng, một số chức
năng của Moodle được đánh giá cao
hơn các sản phẩm thương mại cùng
loại Điều này phần lớn là do
Moodle được phát triển và hỗ trợ
bởi một đội ngũ đông đảo những người đang làm việc trực tiếp trong lĩnh vực giáo dục
7 Moodle giúp người sử dụng có cảm giác được "tự do", không bị phụ thuộc vào nhà cung cấp như các phần mềm mã nguồn đóng
5 GIớI THIệU MộT Số GIAO DIệN
CủA Hệ THốNG
Moodle hỗ trợ cho người sử dụng
dễ dàng
thiết lập và thay đổi giao diện Sau đây là một số giao diện chính của hệ thống eLearning:
Hình 9 Giao diện trang chủ
Trang 12H×nh 10 Qu¶n trÞ viªn thªm hoÆc chØnh söa danh môc c¸c kho¸ häc
H×nh 11 Site bµi gi¶ng cña mét m«n häc
6 KÕT LUËN
Trang 13Hệ thống eLearning được triển
khai dựa trên các phân tích thiết
kế về hệ thống và cài đặt thành
công phần mềm quản lý học tập mã
nguồn mở Moodle Thông qua việc
kiểm thử giảng dạy một số môn học
thuộc ngành Tin học, hệ thống được
đánh giá là hoạt động ổn định và
đáp ứng được các yêu cầu đã đặt
ra Hệ thống hỗ trợ người quản trị
hệ thống tạo lập các khoá học, cấp
quyền sử dụng cho giáo viên và học
viên Các giảng viên dễ dàng tạo
lập site bài giảng cho môn học và
upload bài giảng cũng như các tài
nguyên khác của mình lên hệ thống
Sinh viên sau khi đăng ký là thành
viên của hệ thống sẽ được phép
đăng ký tham gia vào các khoá học,
download các tài nguyên của khoá
học đó Giảng viên và sinh viên dễ
dàng trao đổi thông tin thông qua
diễn đàn của môn học Hệ thống
eLearning đã đạt được những kết
quả ban đầu đáng khích lệ góp
phần nâng cao hiệu quả giảng dạy
và làm thay đổi cơ bản phương pháp
dạy và học, sinh viên được học tập một cách chủ động hơn
Lời cảm ơn
Nhóm tác giả xin chân thành cảm
ơn Bộ giáo dục và Đào tạo đã hỗ trợ kinh phí để thực hiện nghiên cứu này
TàI LIệU THAM KHảO Cổng eLearning của Bộ GD & ĐT (2008) http://el.edu.net.vn/ Trích dẫn 11/10/2008
Cộng đồng Moodle Việt Nam (2008) http://moodle.org/course/view.ph p?id=45 Trích dẫn 15/10/2008 MIT OpenCourseWare (2008) http://ocw.mit.edu/OcwWeb/web/ho me/home/index.htm Trích dẫn 11/10/2008
Moodle community (2008) http://moodle.org/ Trích dẫn 11/10/2008
